[发明专利]在闪速存储器件中对数据进行编程的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年1月23日提交的韩国专利申请No.2007-007039的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种多级单元(multi-level cell，MLC)闪速存储器件。更具体地，本发明涉及一种在闪速存储器件中对数据进行编程的方法，其中，设置编程起始电压依赖于阈值电压的移动路径，以便改进编程时间。

背景技术

通常，闪速存储器件分为NAND闪速存储器或NOR闪速存储器。这里，NOR闪速存储器具有极好的随机存取时间特性，因为存储单元独立地连接到位线和字线。然而，在NAND闪速存储器中，因为存储单元串联连接，所以一个单元串需要仅仅一个接触，并且因此，就集成度而言，NAND闪速存储器具有极好的特性。因此，NAND闪速存储器通常在高度集成的闪速存储器中采用。在美国专利No.7,193,911中更详细地描述了NAND闪速存储器的配置，该美国专利通过引用结合于此。

近来，为了提高闪速存储器的集成度，已经在积极研究用于在一个存储单元中存储多个数据的多位单元。

这种存储单元称为多级单元(MLC)。反之，用于存储一位的存储单元称为单级单元(SLC)。

图1是示出了用于存储2位数据的多级单元的单元电压分布的视图。用于存储2位数据的存储单元具有四种单元分布，即，对应于数据[11]的单元分布，对应于数据[10]的单元分布，对应于数据[00]的单元分布以及对应于数据[01]的单元分布。在对最低有效位(LSB)进行编程时，阈值电压可以从状态[11]移动到状态[10]，如图1中箭头1所示。在对最高有效位(MSB)进行编程时，阈值电压可以从状态[11]移动到状态[00]或[01]，如图1中箭头2所示。

图1的箭头1、2和3示出了对一组MLC、例如MLC页执行的多个编程操作。该页具有第一、第二和第三组MLC，其中，每个组具有一个或多个MLC。对第一组MLC执行LSB编程以便将第一组置于状态[10](参见箭头1)。对第二组MLC执行第一MSB编程以便将第二组置于状态[00](参见箭头2)。第二组可以与第一组是同一组，或者是第一组的子集。对第三组MLC执行第二MSB编程以便将第三组置于状态[01](参见箭头3)。

在闪速存储器件将数据编程到MLC的情况下，通过优化编程电压Vpgm，闪速存储器件可使编程时间最小化，以便移动图1所示单元中的每个单元的阈值电压。如上所述，通过执行一次LSB编程并且执行两次MSB编程，MLC的阈值电压增加。

图2A是示出了在图1的LSB编程期间单元的阈值电压改变的视图。提供脉冲形式的编程电压Vpgm以执行LSB编程。单元的阈值电压改变，从而根据编程电压Vpgm对其中的数据进行编程。编程电压Vpgm根据增量步长脉冲编程(ISPP)方法而被施加，在该方法中，编程电压Vpgm以0.2V的增量从第一电压(a)增加，第一电压(a)是用于LSB编程操作的起始电压。

另外，通过应用ISPP方法，单元的阈值电压沿路径P1增加。编程验证检查单元的阈值电压，以确定单元是否已经被适当地编程到与第一验证电压PV1相关联的第一状态。如果确定单元的阈值电压大于第一验证电压PV1，则认为所述单元已经被适当地编程到第一状态，例如[10]。

图2B是示出了在与图1有关的MSB编程期间单元的阈值电压改变的视图。在执行第一和第二MSB编程操作时，单元的阈值电压可如图1所示那样(参见箭头2和3)移动。针对第一和第二MSB编程操作，施加不同的编程电压Vpgm。使用起始电压来应用ISPP方法，该起始电压是用于第一MSB编程操作的第二电压(b)。

因此，单元的阈值电压沿路径P2增加，超过第二验证电压PV2。此外，单元的阈值电压沿路径P3增加，达到第三验证电压PV3。

当使用P2路径进行编程时，ISPP方法的电压增量(例如，0.2V)必须足够小，以达到第二验证电压PV2而没有过冲超过第三验证电压PV3。但是，使用小电压增量意味着编程时间将更长，并且将使用更多的电力以便经由P3路径达到第三验证电压。

发明内容

本发明涉及一种在闪速存储器件中对数据进行编程的方法，用以在对多级单元进行编程时，根据单元的阈值电压的分布来设置编程电压，从而减少编程时间。